與通過增加刀具涂層或改用更強(qiáng)韌的刀具基體來提高刀具壽命和加工效率相比,優(yōu)化刀具幾何形狀是一種成本更低廉的方式。科學(xué)家的思路不是如何使刀具本身變得更強(qiáng)硬,而是如何使切屑對(duì)用于錐大齒輪面銑加工的條狀刀片損壞更小。在研究了切屑的形成機(jī)理后,設(shè)計(jì)了一種可使切屑從刀具均勻流出的切削形狀。
大齒輪切削機(jī)床也變得更加多功能化,通過一次安裝可以完成多種加工操作。對(duì)精滾工藝進(jìn)行了改進(jìn),在一次安裝中,只用一把滾刀即可先后完成對(duì)大齒輪工件的粗切、精切和倒角加工。模擬錐大齒輪表面滾削過程可以對(duì)不同的刀具設(shè)計(jì)方案進(jìn)行研究,并觀察刀具形成無害切屑的能力。采用新的條狀刀片設(shè)計(jì)方案,與老的和新的K10F硬質(zhì)合金刀具(采用TiAlN涂層)設(shè)計(jì)方案相比,刀具壽命可提高115%。錐大齒輪刀具使用的硬質(zhì)合金刀片通過涂覆薄的硬涂層,大幅度提高了刀具使用壽命。TiAlN涂層的使用仍然相當(dāng)普遍。同時(shí),不含Ti元素的AlCrN涂層目前已成為一種可選涂層。AlCrN涂層硬度高達(dá)HV0.053200,摩擦系數(shù)為0.35,最重要的是,其{zg}工作溫度可達(dá)1100℃。許多滾刀制造商采用粉末冶金高速鋼作為刀具材料,而另一些制造商則堅(jiān)持使用更傳統(tǒng)的基體材料。并可能很快會(huì)對(duì)他的刀具設(shè)計(jì)方案進(jìn)行商業(yè)化產(chǎn)品開發(fā)。雖然更好的刀具磨損性能并不wq取決于更好的切屑流,但切屑流的改善至少可以減小刀尖圓弧處(刀尖與平面切削刃之間的部位)的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷。http:///